虚拟现实技术在非恒定流实时仿真中的应用(英文)

为实时显示河道流场的动态变化过程,将虚拟现实技术应用于非恒定流的实时仿真模拟,开发了基于虚拟现实技术的流场动态可视化系统.采用虚拟现实技术在计算机中构建真实的三维地形地物,进行交互漫游;河道流场状态由二维水动力学模型提供;基于粒子系统思想,采用运动的矢量箭头模拟动态流场,并将该流场集成于三维场景中,实现了虚拟现实与科学可视化的有机结合.为解决三维虚拟仿真与数值计算数据量和计算量都很庞大的问题,采用基于网络的并行算法,使数值计算与三维显示在不同的PC上进行,计算结果通过网络传输进行交互,同时采用插值处理的方法解决计算速度与显示频率不协调的问题.系统用来模拟三峡工程与葛洲坝工程当前流量状态下整个流场的动态变化,具备直观性、实时性和科学性,是流场实时模拟显示的解决方案之一.     

界面隐喻元命令下的交互虚拟系统的实现

针对界面隐喻元命令下的交互虚拟现实系统,响应界面隐喻对虚拟现实系统发出相应的元命令,利用系统基础类库的消息响应通信机制,并生成用户界面线程.通过调用其单线程控制函数,来对三维场景进行实时控制,结合Vega仿真软件在生成虚拟场景上的优势,来控制与三维场景中对象的交互,实现了基于界面隐喻的虚拟系统的交互,该系统可广泛运用于需要控制各种参数的工程模拟中,具有一定的实用性.     

气动位置伺服系统建模与仿真

通过对气动位置同服系统各组成元件进行特性分析,建立了系统数学模型,并用Matlab的Simulink模块建立系统仿真模型.通过PID控制实验与PID控制仿真数据的对比,证明该数学模型较为精确.基于该数学模型的Simulink仿真模型较好地反映了气动位置伺服系统的特性,实现了气动位置伺服系统较高精度的仿真.     

压力触控下虚拟现实应用框架的探索与研究

针对虚拟现实技术传统项目中互动不足问题,提出应用目前移动终端最新的交互技术-压力触控技术和触觉反馈技术,提升虚拟现实应用项目在触觉交互方面的性能.通过对压力触控技术的研究,提出一种基于压力触控的虚拟现实应用开发的技术框架,实现了压力触控技术API交互接口统一封装和虚拟现实应用开发接口的统一管理.在此平台上开发了两个虚拟现实应用项目,证明了技术框架的可行性,以及压力触控技术对虚拟现实系统的交互性能的提升.     

基于Virtools的消息控制机制及其应用研究

本文研究了基于Virtools的消息控制机制及其应用,介绍了Virtools用于基本消息控制的行为交互模块Keyboard Controller和用于高级消息控制的Keyboard Mapper、Unlimited Controller、Send Message和Wait Message等行为交互模块。最后通过一个真实案例介绍基于Virtools的消息控制机制在虚拟现实系统开发中的应用。     

流域三维可视化与数值模拟的实时交互运行

提出了一种简单易行的计算显示数据接口,在流域三维模拟仿真中,在保持真实性基础上,还有良好的实时性和交互性。采用调整显示时间间隔和插值处理的方法解决计算速度问题,显示系统采用C 平台集成,后台数学模型由Fortran语言编写,两者之间运用管道传输与事件触发机制实现数据传输,在PC机上实现了数模计算与虚拟仿真相结合的实时交互功能,并以都江堰工程为例说明了具体实现方法。在流域三维仿真系统实时性和交互性设计方面取得了进展。     

一种虚拟现实交互的记录方法

为再现虚拟现实场景中的事件和交互,需要建立有效和规范的记录方法。文章研究了应用MPEG-4国际标准记录虚拟现实交互的记录方法,提出了基于MPEG-4的虚拟现实交互环境记录的实现框架,并分析了具体的实现流程,探讨了协同操作与基于JAVA平台实现的研究方向。     

基于C/S架构的客流检测系统设计与实现

客流检测系统基于Windows平台,以C/S架构为基础,通过对采集视频进行一系列的处理来实现行人的检测跟踪,以及相关客流数据的实时计算与显示.对视频解码模块、检测跟踪处理模块和进程间交互模块的设计作了详细介绍,测试结果表明,系统各模块均达到使用要求,且具有较强的稳定性和可扩展性.     

基于Matlab的开关磁阻电动机驱动系统非线性建模仿真

在分析开关磁阻电动机数学模型的基础上 ,借助于Matlab/Simulink建立了电流滞环控制、功率变换器、转子位置角计算等模块 ,将这些模块有机结合 ,搭建出了电流斩波控制方式下的开关磁阻电机驱动系统的非线性仿真模型 .据此模型 ,针对一台四相 8/6结构样机进行了仿真 ,仿真结果证明了该模型的有效性 .该模型为分析和设计SRM控制系统提供了一种有效的工具 .     

一种基于中间件技术的电站信息交互系统框架

本文针对流域梯级电站监控系统软、硬件平台的异构性,给出了一种基于中间件技术的电站信息交互系统框架.该框架采用基于中间件和组件的多层分布式系统来实现数据的交互,具有良好的可重用性.     

基于人工神经网络的发电生产过程辨识

根据发电生产过程的实际情况,针对不同时间段的生产工况特点,提出了用不同神经网络辨识不同时段内发电生产过程数学模型的一种新的辨识方法,给出2种神经网络模型,比较了2各辨识方法的结果。     

微生物驱提高采收率数值模拟研究

基于目前国内外对微生物驱油的数值模拟研究资料和已取得的技术成果,发展了一个综合的微生物驱油三维三相多组分（水、油、气、微生物及其营养物、代谢产物等）数学模型。用全隐式方法对模型进行了差分,并讨论了由此得到的有限差分方程组的解法和模型所含参数的获取途径。通过一典型实例对微生物驱油的数学模型进行检验,对比了微生物驱与普通水驱后的含油饱和度分布和采出程度等。结果表明,应用该模型能够真实、详细地描述微生物体系在地层中的生长、运移和驱油过程以及分析解决受各种因素（微生物和营养物浓度、段塞结构、层间渗透率等）影响下的微生物驱油参数优化问题。     

电火花线切割多轴加工齿轮计算机仿真研究

分析了空间曲面电火花线切割加工的运动规律,建立了电火花线切割多轴加工系统运动的数学模型,讨论了齿轮的数学处理方法,研究了利用OpenGL实现仿真过程中的几个关键问题,同时编制了齿轮加工过程的图形仿真程序,获得了较理想的仿真结果,并对仿真结果进行了应用分析.     

响应曲面法优化氨法焙烧后粉煤灰除铁工艺

通过响应曲面法(RSM)对粉煤灰与硫酸铵焙烧产物的浸出液进行除铁工艺参数的优化.以反应温度、溶液pH值和晶种加入量为变量，反应后溶液中铝离子质量浓度和铁离子质量浓度为相应变量，分别对黄铵铁矾法除铁过程和针铁矿法除铁过程建立相应的数学模型，并对影响因素进行了分析.通过实验对模型进行了检验，其误差在5%以内，表明模型具有一定的可靠性.对模型进行求解后，分别得出黄铵铁矾法除铁和针铁矿法除铁最佳工艺条件.     

油料调运过程的数学建模

结合科研实践,介绍了油料调运过程的数学建模思路和所建立的数学模型。其中,迭代模型有效地解决了时间最短运输的优化问题。所建立的数学模型经实践检验是合理、有效的。     

RBF-LVLS方法用于甲醇合成反应器的软测量建模

及时、准确地测定化工过程变量,对确保生产过程稳定、有效控制产品质量具有重要意义。RBF-LVLS是在分析RBF-PLS的基础上提出的新方法,它保留了RBF-PLS的优点,采用非线性的神经网络结构,又用数学方法直接求解,免去了ANN冗长的训练过程和其他诸多欠缺,同时,它所集成的LVLS方法将PLS的多个目标函数整合为因变量成分拟合误差一个,以此循环迭代求解自变量和因变量的成分及它们间的回归系数,从而使建立的模型既具有很高的预报精度和良好的稳定性,又有简洁的解析形式,便于优化等进一步的计算和处理。RBF-LVLS方法成功应用于甲醇合成反应器的软测量建模。     

轧制过程AGC系统的PRBS信号建模

介绍了伪随机二位式信号,将这种信号用于一个实际生产机组张力厚度自动控制系统的建模试验,建立了该系统的数学模型,并应用于生产机组的厚度自动控制。还提出了建立轧制过程ＡＧＣ系统数学模型的一种新方法。     

振动环境下双级溢流阀的建模与分析

为研究溢流阀在液压能源启动过程、整机振动环境下保持必要的服役性能,建立了振动环境下双级溢流阀的数学模型及特性的分析方法. 研究结果表明:溢流阀先导阀作成平衡活塞防振尾端结构形式可以实现减振、消声、稳压的功能;双级溢流阀分为先导阀开启前、主阀开启前和稳定工作3个阶段;整机振动对双级溢流阀压力控制性能的影响大;结构参数决定了溢流阀的延迟时间和动态特性.      

基于刀具法向基准的奥利康准双曲面齿轮精确建模与验证

基于奥利康制准双曲面齿轮切齿原理和加工方法,分析了三面刀刀头的结构和安装位置,提出了基于刀具NS(neutral surface)平面法向基准下刀盘数学模型的建立方法。在此基础上,推导了奥利康制准双曲面齿轮的加工机床坐标系,建立了成形法大轮和展成法小轮的齿面数学模型,整理了一套基于三面刀盘奥利康制准双曲面齿轮精确化建模流程。通过齿面模型得到的数学齿面与通过KIMOS软件得到的45点齿面进行对比和实际接触印痕与理论接触印痕对比两种方法进行齿面验证。结果表明:大小轮推导齿面与实际齿面齿线和几何形貌基本一致,小大轮齿面基本重合;小轮凹面最大误差位于小端偏齿顶处,其值为0.007 5 mm,大轮凸面最大为0.002 3 mm;KIMOS计算的理论轮齿接触分析(TCA)、轮齿承载接触分析(LTCA)印痕与有限元计算印痕的位置方向基本一致,验证了齿面的正确性。     

油层结构破坏和出砂导致油层污染的数值模拟

在油田开发过程中,由于胶结疏松的砂岩地层本身的胶结脆弱性、压力不平衡以及流体对砂粒的剪切、拖曳作用,会造成油层结构的破坏和出砂,影响到油田的正常开发。研究了造成油层结构破坏和出砂的机理,建立了相应的地质模型和数学模型,并采用有限元法对模型进行了求解。对常见的油层结构破坏的３种情况和实例进行了模拟计算。结果表明,本模型可以很好地模拟和预测由汕层结构破坏和出砂造成的油层污染过程及该类油层近井地带不同开发阶段的污染程度,对于油层的评价、增产措施的实施等具有重要意义。